Dormansi BENIH
Dormansi adalah peristiwa dimana benih atau biji
mengalami masa istirahat (Dorman). Selanjutnya didefinisikan bahwa Dormansi
adalah suatu keadaan dimana pertumbuhan tidak terjadi walaupun kondisi
lingkungan mendukung untuk terjadinya perkecambahan (Anonim, 2009). Dormansi
benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga
waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut.
Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. Biji yang telah
masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh
yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses
perkecambahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi
kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embryo
(Elisa, 2009)
Banyak biji tumbuhan budidaya yang menunjukkan perilaku ini. Penanaman benih secara normal tidak menghasilkan perkecambahan atau hanya
sedikit perkecambahan. Perlakuan tertentu perlu dilakukan untuk mematahkan
dormansi sehingga benih menjadi tanggap terhadap kondisi yang kondusif bagi
pertumbuhan. Bagian tumbuhan yang lainnya yang juga diketahui berperilaku
dorman adalah kuncup.
Klasifikasi Dormansi Biji
Dormansi
benih berhubungan dengan usaha benih untuk menunda perkecambahannya, hingga
waktu dan kondisi lingkungan memungkinkan untuk melangsungkan proses tersebut.
Dormansi dapat terjadi pada kulit biji maupun pada embryo. Biji yang telah
masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh
yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses
perkecambahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan
dormansi kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi
embryo.
Dormansi diklasifikasikan menjadi
bermacam-macam kategori berdasarkan faktor penyebab, mekanisme dan bentuknya.
a.
Berdasarkan faktor penyebab dormansi
§ Imposed dormancy (quiscence):
terhalangnya pertumbuhan aktif karena keadaan lingkungan yang tidak
menguntungkan
§ Imnate dormancy (rest):
dormancy yang disebabkan oleh keadaan atau kondisi di dalam organ-organ biji
itu sendiri
b. Berdasarkan mekanisme dormansi di
dalam biji
Mekanisme fisik
Merupakan dormansi yang mekanisme
penghambatannya disebabkan oleh organ biji itu sendiri; terbagi menjadi:
-
mekanis : embrio tidak berkembang karena dibatasi secara fisik
-
fisik: penyerapan air terganggu karena kulit biji yang impermeabel
-
kimia: bagian biji/buah mengandung zat kimia penghambat
Mekanisme
fisiologis
Merupakan dormansi yang disebabkan
oleh terjadinya hambatan dalam proses fisiologis; terbagi menjadi:
-
photodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh keberadaan cahaya
-
immature embryo: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh kondisi embrio
yang tidak/belum matang
-
thermodormancy: proses fisiologis dalam biji terhambat oleh suhu
c. Berdasarkan bentuk dormansi
Kulit biji impermeabel terhadap
air/O2
- Bagian biji yang impermeabel: membran biji, kulit biji, nucellus, pericarp, endocarp
- Impermeabilitas dapat disebabkan oleh deposisi bermacam-macam substansi (misalnya cutin, suberin, lignin) pada membran.
- Kulit biji yang keras dapat disebabkan oleh pengaruh genetik maupun lingkungan. Pematahan dormansi kulit biji ini dapat dilakukan dengan skarifikasi mekanik.
- Bagian biji yang mengatur masuknya air ke dalam biji: mikrofil, kulit biji, raphe/hilum, strophiole; adapun mekanisme higroskopiknya diatur oleh hilum.
- Keluar masuknya O2 pada biji disebabkan oleh mekanisme dalam kulit biji. Dormansi karena hambatan keluar masuknya O2 melalui kulit biji ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur tinggi dan pemberian larutan kuat.
Embrio belum masak (immature embryo)
- Ketika terjadi abscission (gugurnya buah dari tangkainya), embrio masih belum menyelesaikan tahap perkembangannya. Misal: Gnetum gnemon (melinjo)
- Embrio belum terdiferensiasi
- Embrio secara morfologis sudah berkembang, namun masih butuh waktu untuk mencapai bentuk dan ukuran yang sempurna.
Dormansi
karena immature embryo ini dapat dipatahkan dengan perlakuan temperatur
rendah dan zat kimia.
Biji
membutuhkan pemasakan pascapanen (afterripening) dalam penyimpanan kering
Dormansi
karena kebutuhan akan afterripening ini dapat dipatahkan dengan
perlakuan temperatur tinggi dan pengupasan kulit.
Biji membutuhkan suhu rendah
Biasa terjadi pada spesies daerah
temperate, seperti apel dan Familia Rosaceae. Dormansi ini secara alami terjadi
dengan cara: biji dorman selama musim gugur, melampaui satu musim dingin, dan
baru berkecambah pada musim semi berikutnya. Dormansi karena kebutuhan biji
akan suhu rendah ini dapat dipatahkan dengan perlakuan pemberian suhu rendah,
dengan pemberian aerasi dan imbibisi.
Ciri-ciri biji yang mempunyai
dormansi ini adalah:
-
jika kulit dikupas, embrio tumbuh
-
embrio mengalami dormansi yang hanya dapat dipatahkan dengan suhu rendah
-
embrio tidak dorman pada suhu rendah, namun proses perkecambahan biji masih
membutuhkan suhu yang lebih rendah lagi
-
perkecambahan terjadi tanpa pemberian suhu rendah, namun semai tumbuh kerdil
-
akar keluar pada musim semi, namun epicotyl baru keluar pada musim semi
berikutnya (setelah melampaui satu musim dingin)
Biji
bersifat light sensitive
Cahaya mempengaruhi perkecambahan
dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas (kuantitas) cahaya, kualitas cahaya
(panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari).
Kuantitas cahaya
Cahaya
dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan perkecambahan pada biji-biji yang positively
photoblastic (perkecambahannya dipercepat oleh cahaya); jika penyinaran
intensitas tinggi ini diberikan dalam durasi waktu yang pendek. Hal ini tidak
berlaku pada biji yang bersifat negatively photoblastic (perkecambahannya
dihambat oleh cahaya).
Biji
positively photoblastic yang disimpan dalam kondisi imbibisi dalam gelap
untuk jangka waktu lama akan berubah menjadi tidak responsif terhadap cahaya,
dan hal ini disebut skotodormant. Sebaliknya, biji yang bersifat negatively
photoblastic menjadi photodormant jika dikenai cahaya. Kedua dormansi ini
dapat dipatahkan dengan temperatur rendah.
Kualitas cahaya
Yang
menyebabkan terjadinya perkecambahan adalah daerah merah dari spektrum (red;
650 nm), sedangkan sinar infra merah (far red; 730 nm) menghambat
perkecambahan. Efek dari kedua daerah di spektrum ini adalah mutually
antagonistic (sama sekali bertentangan): jika diberikan bergantian, maka
efek yang terjadi kemudian dipengaruhi oleh spektrum yang terakhir kali
diberikan. Dalam hal ini, biji mempunyai 2 pigmen yang photoreversible
(dapat berada dalam 2 kondisi alternatif):
§ P650 : mengabsorbir di daerah merah
§ P730 : mengabsorbir di daerah infra
merah
Jika biji dikenai sinar merah (red;
650 nm), maka pigmen P650 diubah menjadi P730. P730 inilah yang menghasilkan
sederetan aksi-aksi yang menyebabkan terjadinya perkecambahan. Sebaliknya jika
P730 dikenai sinar infra merah (far-red; 730 nm), maka pigmen berubah kembali
menjadi P650 dan terhambatlah proses perkecambahan.
Photoperiodisitas
Respon dari biji photoblastic
dipengaruhi oleh temperatur:
- Pemberian temperatur 10-200C
: biji berkecambah dalam gelap
- Pemberian temperatur 20-300C
: biji menghendaki cahaya untuk berkecambah
- Pemberian temperatur >350C
: perkecambahan biji dihambat dalam gelap atau terang
Kebutuhan
akan cahaya untuk perkecambahan dapat diganti oleh temperatur yang diubah-ubah.
Kebutuhan akan cahaya untuk pematahan dormansi juga dapat digantikan oleh zat
kimia seperti KNO3, thiourea dan asam giberelin.
Dormansi karena zat penghambat
Perkecambahan biji adalah kulminasi
dari serangkaian kompleks proses-proses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung
tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat
pada terhambatnya seluruh rangkaian proses perkecambahan. Beberapa zat
penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton
tidak jenuh; namun lokasi penghambatannya sukar ditentukan karena daerah
kerjanya berbeda dengan tempat di mana zat tersebut diisolir. Zat penghambat
dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah.
Cara praktis meme-cahkan dormansi
pada benih tanaman pangan.
Untuk mengetahui dan
membedakan/memisahkan apakah suatu benih yang tidak dapat berkecambah adalah
dorman atau mati, maka dormansi perlu dipecahkan. Masalah utama yang dihadapi
pada saat pengujian daya tumbuh/kecambah benih yang dormansi adalah bagaimana
cara mengetahui dormansi, sehingga diperlukan cara-cara agar dormansi dapat
dipersingkat.
Ada beberapa cara yang telah
diketahui adalah :
Dengan perlakuan mekanis.
Diantaranya yaitu dengan
Skarifikasi.
Skarifikasi mencakup cara-cara
seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit
biji dengan pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk
benih-benih yang memiliki sumbat gabus.
Tujuan dari perlakuan mekanis ini
adalah untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap
air atau gas.
Dengan perlakuan kimia.
Tujuan dari perlakuan kimia adalah
menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada waktu proses imbibisi.
Larutan asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat dengan konsentrasi pekat
membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat dilalui oleh air dengan
mudah.
- Sebagai contoh perendaman benih ubi jalar dalam asam sulfat pekat selama 20 menit sebelum tanam.
- Perendaman benih padi dalam HNO3 pekat selama 30 menit.
- Pemberian Gibberelin pada benih terong dengan dosis 100 - 200 PPM.
Bahan kimia lain yang sering digunakan adalah potassium
hidroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat dan Thiourea. Selain itu dapat
juga digunakan hormon tumbuh antara lain: Cytokinin, Gibberelin dan iuxil
(IAA).
Perlakuan perendaman dengan air.
Perlakuan perendaman di dalam air
panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh benih.
Caranya yaitu : dengan
memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 60 - 70 0C dan dibiarkan sampai
air menjadi dingin, selama beberapa waktu. Untuk benih apel, direndam dalam air
yang sedang mendidih, dibiarkan selama 2 menit lalu diangkat keluar untuk
dikecambahkan.
Perlakuan dengan suhu.
Cara yang sering dipakai adalah
dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembap (Stratifikasi). Selama
stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang berakibat
menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan atau terjadi pembentukan
bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan.
Kebutuhan stratifikasi berbeda untuk
setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas dalam satu famili.
Perlakuan dengan cahaya.
Cahaya
berpengaruh terhadap prosentase perkecambahan benih dan laju perkecambahan.
Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi
juga intensitas cahaya dan panjang hari.
Teknik
Pematahan Dormansi Biji
Biji yang telah
masak dan siap untuk berkecambah membutuhkan kondisi klimatik dan tempat tumbuh
yang sesuai untuk dapat mematahkan dormansi dan memulai proses
perkecambahannya. Pretreatment skarifikasi digunakan untuk mematahkan dormansi
kulit biji, sedangkan stratifikasi digunakan untuk mengatasi dormansi embryo
(Abdi, 2008).
Skarifikasi
merupakan salah satu upaya pretreatment atau perawatan awal pada benih, yang
ditujukan untuk mematahkan dormansi, serta mempercepat terjadinya perkecambahan
biji yang seragam. Upaya ini dapat berupa pemberian perlakuan secara fisis,
mekanis, maupun chemis (Elisa, 2009).Hartmann (1997) dalam Elisa (2009)
mengklasifikasikan dormansi atas dasar penyebab dan metode yang dibutuhkan
untuk mematahkannya. Dengan perlakuan mekanis, diantaranya yaitu dengan
Skarifikasi (Abdi, 2008).
Skarifikasi
mencakup cara-cara seperti mengkikir/menggosok kulit biji dengan kertas amplas, melubangi kulit biji dengan
pisau, memecah kulit biji maupun dengan perlakuan goncangan untuk benih-benih
yang memiliki sumbat gabus.Tujuan dari perlakuan mekanis ini adalah untuk
melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air atau
gas(Abdi, 2008).
- Dengan perlakuan kimia.
Tujuan dari
perlakuan kimia adalah menjadikan agar kulit biji lebih mudah dimasuki air pada
waktu proses imbibisi. Larutan asam kuat seperti asam sulfat, asam nitrat
dengan konsentrasi pekat membuat kulit biji menjadi lebih lunak sehingga dapat
dilalui oleh air dengan mudah.Bahan kimia lain yang sering digunakan adalah potassium
hidroxide, asam hidrochlorit, potassium nitrat dan Thiourea. Selain itu dapat
juga digunakan hormon tumbuh antara lain: Cytokinin, Gibberelin dan iuxil
(IAA).
- Perlakuan perendaman dengan air.
Perlakuan
perendaman di dalam air panas dengan tujuan memudahkan penyerapan air oleh
benih.Caranya yaitu : dengan memasukkan benih ke dalam air panas pada suhu 60 -
70 0C dan dibiarkan sampai air menjadi dingin, selama beberapa
waktu. Untuk benih apel, direndam dalam air yang sedang mendidih, dibiarkan
selama 2 menit lalu diangkat keluar untuk dikecambahkan.
Perendaman
dengan air panas merupakan salah satu cara memecahkan masa dormansi
benih. HCL adalah salah satu bahan kimia yang dapat mengatasi masalah dormansi
pada benih
- Perlakuan dengan suhu.
Cara yang sering
dipakai adalah dengan memberi temperatur rendah pada keadaan lembab
(Stratifikasi). Selama stratifikasi terjadi sejumlah perubahan dalam benih yang
berakibat menghilangkan bahan-bahan penghambat perkecambahan atau terjadi
pembentukan bahan-bahan yang merangsang pertumbuhan.Kebutuhan stratifikasi
berbeda untuk setiap jenis tanaman, bahkan antar varietas dalam satu famili.
- Perlakuan dengan cahaya.
Cahaya
berpengaruh terhadap prosentase perkecambahan benih dan laju perkecambahan.
Pengaruh cahaya pada benih bukan saja dalam jumlah cahaya yang diterima tetapi
juga intensitas cahaya dan panjang hari.
(Abdi, 2008)
Di
akses pada hari : kamis, 30 Mei 2013
